Un implante similar a una placa solar en el ojo podría devolver la vista

Un implante ocular que incorpora paneles solares en la retina humana en el que están trabajando investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) de Australia podría restaurar la visión en personas que tengan dañadas las células fotorreceptoras de la retina a causa de enfermedades como la retinosis pigmentaria y la degeneración macular asociada a la edad (DMAE)

La neuroprótesis es una tecnología que emplea dispositivos diseñados para interactuar con el sistema nervioso y restaurar funciones perdidas y es un campo en desarrollo que promete mejorar significativamente la calidad de vida. Un ejemplo conocido de estos dispositivos es el implante coclear, que convierte los sonidos en señales eléctricas estimulando directamente el nervio auditivo en personas con pérdida auditiva severa.

Ahora, la pregunta es si se podría hacer algo similar para el ojo humano y restaurar la visión en personas con fotorreceptores dañados, las células encargadas de detectar luz y color. Un grupo multidisciplinario de investigadores de todo el mundo –que incluye ingenieros, neurocientíficos, clínicos y otros expertos en biotecnología– cree que es posible, aunque por ahora se están dando pasos pequeños.

El Dr. Udo Roemer, investigador de UNSW y especialista en fotovoltaica, conocida comúnmente como tecnología de paneles solares, se encuentra en las primeras etapas de investigación sobre cómo la tecnología solar puede convertir la luz que entra al ojo en electricidad. Esto permitiría transmitir información visual al cerebro, sorteando los fotorreceptores dañados. “Las personas con enfermedades como la retinosis pigmentaria o la degeneración macular asociada a la edad (DMAE) pierden gradualmente la vista a medida que los fotorreceptores en el centro del ojo se degeneran”, comenta el Dr. Roemer.

Enviar al cerebro señales para que pueda crear campos visuales

Desde hace tiempo se ha considerado que los implantes biomédicos en la retina podrían reemplazar a los fotorreceptores dañados. Una forma de hacerlo sería mediante electrodos que generan pulsos de voltaje que podrían permitir a las personas ver pequeños puntos. Ya se han realizado pruebas con esta tecnología, pero requieren cables en el interior del ojo, un procedimiento complejo, indica Roemer. Una alternativa sería tener un pequeño panel solar adherido al globo ocular que convierte la luz en el impulso eléctrico que el cerebro utiliza para crear nuestros campos visuales. Este panel sería autónomo y portátil, eliminando la necesidad de cables.

El Dr. Roemer no es el primero en investigar el uso de células solares para ayudar a restaurar la vista. Sin embargo, en lugar de centrarse en dispositivos basados en silicio, ha dirigido su atención a otros materiales semiconductores como el arseniuro de galio y el fosfuro de galio e indio, principalmente porque es más fácil ajustar las propiedades de estos materiales. También se utilizan en la industria solar para fabricar paneles solares más eficientes, aunque no son tan económicos como el silicio de uso general.

“Es posible que las personas tengan que usar algún tipo de gafas inteligentes que puedan amplificar la señal solar a la intensidad necesaria para estimular de manera confiable las neuronas en el ojo”

“Para estimular las neuronas, necesitas un voltaje más alto del que puede proporcionar una sola célula solar”, explica el Dr. Roemer. “Si imaginamos los fotorreceptores como píxeles, entonces realmente necesitamos tres células solares para crear suficiente voltaje para enviar al cerebro. Por eso estamos investigando cómo podemos apilarlas, una encima de otra, para lograr esto”. “Con silicio esto habría sido difícil, por eso cambiamos a arseniuro de galio donde es mucho más fácil”, añade.

El Dr. Roemer ha destacado que la investigación está en la etapa de prueba de concepto. “Hasta ahora hemos logrado colocar dos células solares una encima de la otra en el laboratorio en un área grande, aproximadamente de 1 cm2, y hemos obtenido buenos resultados”, afirma.

El siguiente paso será reducir estas células a los pequeños píxeles necesarios para la visión y grabar los surcos para separarlos. Después, será un pequeño paso aumentar el montón a tres células solares. El Dr. Roemer prevé que para cuando esta tecnología esté lista para ser probada en humanos, tras extensas pruebas en el laboratorio seguidas de pruebas en modelos animales, el dispositivo tendrá un tamaño de aproximadamente 2 mm2 con píxeles de unos 50 micrómetros.

Sin embargo, señala que, incluso con la eficiencia de las células solares apiladas, la luz solar por sí sola puede no ser suficiente para funcionar con estas células solares implantadas en la retina. “Es posible que las personas tengan que usar algún tipo de gafas protectoras o gafas inteligentes que funcionen en conjunto con las células solares y que puedan amplificar la señal solar a la intensidad necesaria para estimular de manera confiable las neuronas en el ojo”, concluye.